关于110 kV线路重合闸的探讨

2015-02-04 05:06陈鑫煇
科技与创新 2015年1期
关键词:重合断路器继电保护

陈鑫煇

摘  要:重合闸在110 kV线路供电过程中起到了非常重要的作用,它关系着电力系统运行的安全性和可靠性。在重合闸投运前,需要模拟系统的运行情况,事前试验可能存在的重合闸形式,及时发现、排除其中存在的问题,确保重合闸能够正确动作。分析了110 kV线路重合闸的原理、功能,并以某案例分析为基础,简要探讨了对110 kV线路重合闸控制的相关认识。

关键词:110 kV线路;重合闸;运维管护;安全性

中图分类号:TM762.2            文献标识码:A               DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.158

在110 kV线路运维管护的过程中,重合闸起到了非常重要的作用,它关系着线路运行的可靠性和安全性。从实践中可以看出,如果重合闸出现了问题,会对线路运行产生较大的影响,甚至危及工作人员的生命安全和财产安全。

1  110 kV线路重合闸原理和功能分析

1.1  原理分析

所谓“线路重合闸”,即架空线路故障问题解决后,在短时间内,断路器处于闭合状态。一般正常情况下,在110 kV架空线路的故障问题中,有九成以上的问题为瞬时故障,比如因雷电、鸟害等原因引发的故障。当继电保护动作时,切除了短路线路,在没有电源电流时,电弧自动熄灭。经过一定的去游离时间后,即可恢复原来的绝缘性能。

在此过程中,110 kV线路重合闸设备会将断路器重新合闸,待线路故障问题解决后,继电保护器不会再出现动作跳闸现象。此时,输电线路恢复正常,而线路也完成了重合闸。对输电线路而言,总是会存在10%的永久性故障,如果永久性故障无法及时消除,就会导致电网事故扩大化,对电力线路运行的安全性和可靠性产生不利的影响。比如,导杆故障和去游离时间不足等问题,即为永久性故障。待断路器合闸完成后,110 kV线路故障依然存在,以至于继电保护设备将断路器二次跳开,这说明重合闸没有成功。

针对永久性故障,可以采取以下措施应对——当线路重合闸时,人为延时,并且对电弧、电离空气采取去游离措施;优化调整断路器,延时时限以几秒钟为宜,以此来有效解决线路运行过程中的导杆故障和去游离时间不够等问题。

1.2  功能分析

对架空线路而言,多数故障是瞬时性的。瞬时故障发生以后,可以迅速恢复到正常的运行状态,这在很大程度上提高了线路供电的安全性和可靠性,同时,也有效地减少了因停电而造成的经济损失。经过实践可知,由继电保护误动、操作失灵而造成的断路器误动,可以采取重合闸方式来补救。科学、合理地应用重合闸,可以有效地提高电力网络系统并列运行的稳定性、安全性和可靠性。当重合闸完成工作后,电力系统就会恢复网络架构,这对电力系统恢复稳定的运行状态、提高暂态水平、增加线路的送电量,具有非常重要的作用。

2  110 kV线路重合闸事故和思考

国内某变电站(110 kV)为县域枢纽中心,其接线方式为单母线运行模式,规格为110 kV的Ⅰ号、Ⅱ号线视为电源线并列运行,Ⅲ号、Ⅳ号线则视为馈线,而且有2台主变,其中,#1、#2主变的容量为31.5 MW、20 MW。对110 kV主变Ⅲ号线而言,由于遭到了雷击,零序1号段保护动作,而Ⅲ号线上的开关出现了跳闸现象,并且重合闸不动作。分析了这一典型的重合闸故障后发现,其主要的故障原因表现在以下几个方面。

在线路重合闸过程中,采用的是检无压方式。从保护设备动作信号来看,当线路发生故障时,保护动作跳闸、重合闸启动,但未发出重合指令,10 s后,110 kV线路重合闸整组复归。在整个过程中,最关键的问题是引发线路重合闸现象的原因。针对这一问题,严格检查了110 kV线路保护设备,在线路停电后,在未加入母线电压的情况下,先模拟线路单相接地故障,以便设备可以正常动作,而且重合闸也能够可靠重合。之后为母线加压,并且模拟单相接地故障,保证设备正常动作,但是,重合闸在这种情况下是无法重合的。

在此过程中,为了搞清楚母线在有压状态下重合闸难以重合的原因,管理人员应根据保护设备的应用说明书,全面分析和研究其中的保护定值单和逻辑等。在核对保护定值单时发现,抽取母线电压投退存在问题,定值单中未投入,而技术说明书中也并未描述这一功能。经过询问后,厂家对该功能作了如下解释:如果控制字为投入,则可以实现母线无压线路的有压合动作。在全面检查了线路保护设备后发现,重合闸出现故障的主要原因是厂家没有详细描述抽取母线电压投退控制字,以至于保护整定人员对其的理解出现了偏差,将应退出投入控制字,导致重合闸检无压方式从原来的检线路无压状况转变成了现在的检母线无压状态。在线路故障问题中,重合闸条件与规范要求不相符,最终造成了线路重合难以正确动作,同时,还将控制字错误地改成了退出。当模拟二次对单相接地故障时,110 kV线路保护设备可以正常动作,重合闸也能顺利地完成重合动作。

通过分析上述案例,为了保证110 kV线路运行的安全性和可靠性,继电保护、整定人员应当做好以下几方面的工作:①继电保护、整定人员应当全面了解线路保护方式程序图,并且准确把握压板功能的内涵和应用规定,及时与厂家技术人员沟通、交流;②不断加强继电保护运维管理,严格检查同类产品,避免再发生同类事件;③在继电保护试验定检过程中,可以根据设备的运行状况,对线路故障进行模拟试验,找到微机保护中存在的问题,保证110 kV线路正常运行。

3   结束语

在110 kV线路重合闸操作的过程中,应当立足实际情况,加强思想重视度,避免因人为因素而引发的故障问题。同时,要不断创新管理模式,改进技术手段。只有这样,才能保证110 kV线路运行的安全性和可靠性,进而保证我国电力事业的可持续发展。

参考文献

[1]颜华敏,顾国平,陆敏,等.一起断路器防跳回路异常分析及改造[J].电力系统保护与控制,2010(12).

[2]夏成军,代文良,邱桂华,等.提高110 kV电网供电可靠性的重合闸方式研究[J].电力系统保护与控制,2011(11).

[3]庄剑明.110 kV线路重合闸拒动原因分析及处理[J].广东科技,2012(19).

[4]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[M].第2版.北京:中国电力出版社,2004.

〔编辑:白洁〕

Discussion on the 110 kV Line Reclosing

Chen Xinhui

Abstract: Reclosing played a very important role in the course of 110 kV power line, which relates to the safety and reliability of power system operation. Put into operation before reclosing, need to simulate operation of the system, in the form of pre-trial reclosing possible, to detect and remove existing problems, reclosing can ensure correct operation. Analysis of the 110 kV line reclosing principle, function, and a case study based on brief discussion of the relevant knowledge of the 110 kV line recloser control.

Key words: 110 kV line; reclosing; operation and maintenance management and protection; security

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